園藝本科植物生理學-期末復習指導(已修改)
2025-06-19 17:43 本頁面
【正文】 植物生理學期末復習指導本課程的教學基本要求：1．在學習本課程之前，應學好本課程的前期課程：植物學、無機及有機化學、生物化學等相關(guān)基礎(chǔ)課程。2．本課程是一門理論與實驗技術(shù)緊密聯(lián)系的基礎(chǔ)學科，在學習過程中應以文字教材為基礎(chǔ)，全面系統(tǒng)學習植物生理學課程的基本概念和基本理論；并結(jié)合錄像教材進一步掌握本課程所要求的重點內(nèi)容。同時，盡可能地到實驗室參加實驗。只有通過大量觀察及實踐，才能更好掌握所學知識，為后續(xù)專業(yè)課程打下堅實基礎(chǔ)。3．各章具體的教學要求分重點掌握、一般掌握和基本了解三個層次，重點掌握的是各章的核心內(nèi)容，占60%。一般掌握的為基本內(nèi)容，占30?；玖私獾膬?nèi)容，占10%。課程目的與任務(wù)：植物生理學是研究植物生命活動規(guī)律的科學。其任務(wù)是研究和了解植物在各種環(huán)境條件下進行生命活動的基本規(guī)律和機制，從而對植物的生長發(fā)育進行有效地控制以滿足植物生產(chǎn)及人類的需求。通過本課程教學，使學生認識植物生理過程及其與環(huán)境的關(guān)系，從植物的代謝生理、生長發(fā)育生理和逆境生理三個方面掌握與植物生產(chǎn)有密切聯(lián)系的植物生理學基本理論、基本知識和基本實驗技能。在教學中注重培養(yǎng)學生獨立思考、綜合分析、靈活運用的能力。引導學生將所學理論知識運用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐和農(nóng)業(yè)科學研究，培養(yǎng)提高科學素質(zhì)、創(chuàng)新意識和分析和解決問題能力。植物生理學是一門實踐性很強的學科，其發(fā)展與現(xiàn)代實驗技術(shù)革新和手段的進步密切相關(guān)，因此實驗課是植物生理學課程的重要組成部分，其目的是在完成實驗課的過程中，鞏固和擴充理論知識，學習研究方法和實驗技術(shù)，培養(yǎng)或訓練學生從事科學研究的基本技能。 第一章 典型題解析例：何謂根壓？根壓是如何產(chǎn)生的？其在植物水分代謝中有何作用？ 分析 根壓是一形象的說法，其實質(zhì)是根部溶液的滲透壓。 解 根壓是指由于根系自身的生理代謝活動所引起的使根部液流上升的壓力。這種壓力實質(zhì)上是根部溶液的滲透壓。由于根系的代謝活動不斷向根部導管積累有機和無機溶質(zhì)，使其水勢降低，土壤及周圍細胞的水分向根部導管流動，導致此處溶液體積增大，溶液即沿導管上升。根壓產(chǎn)生的原理與根系的結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。根的解剖結(jié)構(gòu)可分為共質(zhì)體和質(zhì)外體兩部分，共質(zhì)體通過胞間連絲而成為一個連續(xù)的整體，質(zhì)外體則由于內(nèi)皮層上有凱氏帶分成不連續(xù)的兩個部分。在內(nèi)皮層以外，水分和礦質(zhì)離子可通過質(zhì)外體自由向內(nèi)擴散，到達內(nèi)皮層時由于凱氏帶的限制，水分和礦質(zhì)離子必須進入共質(zhì)體（即通過原生質(zhì)膜及液泡）才能進入中柱。由于內(nèi)皮層對離子的進出有一定的限制作用，是一種選擇透性膜，因此根系就是一個滲透系統(tǒng)。礦質(zhì)離子可通過主動吸收進入共質(zhì)體，經(jīng)胞間連絲轉(zhuǎn)移到中柱木質(zhì)部導管。由于離子的主動吸收可逆著濃度梯度進行，使內(nèi)皮層內(nèi)的溶質(zhì)濃度增大，水勢降低，水分向內(nèi)流動，導致木質(zhì)部導管溶液體積增大，溶液沿導管向上流動，表現(xiàn)出根內(nèi)具有使溶液上升的壓力——靜水壓力，即根壓。根壓是植物主動吸水的動力，在蒸騰作用微弱時，由根壓驅(qū)動的水分上升對幼小植物和早春未展葉的樹木地上部分水分供應具有積極的作用。但一般植物的根壓較?。ǎ瑢Ω叽蟮闹参矬w僅靠根壓是不夠的，在蒸騰旺盛時維持植物體水分運轉(zhuǎn)的主要動力是蒸騰拉力。例： 將一植物細胞放入純水中其水勢、滲透勢、壓力勢和體積如何變化？分析 在純水中由于細胞吸水，其體積增大，水勢、滲透勢、壓力勢增高，水勢最終增至零，滲透勢與壓力勢絕對值相等，故代數(shù)和為零。解 （1）如果該細胞處在初始質(zhì)壁分離狀態(tài)下，因其壓力勢為零，其水勢等于滲透勢，將該細胞放入純水，由于二者存在有水勢差，水分就會不斷地內(nèi)滲，使原生質(zhì)體不斷膨脹，質(zhì)壁分離逐漸復原。由于細胞壁有一定的彈性，整個細胞的體積會隨之增大。（2）細胞質(zhì)壁分離復原后，隨著水分的內(nèi)滲，原生質(zhì)體對細胞壁產(chǎn)生膨壓，即細胞產(chǎn)生了壓力勢。壓力勢的出現(xiàn)提高了細胞水勢，但只要細胞水勢仍低于外液水勢，水分繼續(xù)進入細胞，壓力勢和滲透勢就會繼續(xù)增大，水勢也隨之增大，當增大到使細胞水勢等于外液水勢（ψw = 0）時，細胞停止吸水，此時細胞水勢則為零，壓力勢與滲透勢彼此抵消（數(shù)值相等，符號相反）。細胞吸水時，由于稀釋作用，細胞液中的溶質(zhì)濃度降低，滲透勢增大。最后達到滲透平衡時，滲透勢已大于原來的數(shù)值?？傊毎谖^程中，體積、水勢、壓力勢、滲透勢是同時增大的，至吸水飽和時，細胞體積達最大，各組分不再變化例： 試述氣孔運動機理及影響因素。分析 氣孔運動取決于保衛(wèi)細胞膨壓的變化，膨壓增大，氣孔開放，反之關(guān)閉。而保衛(wèi)細胞膨壓的變化是由于保衛(wèi)細胞滲透勢或水勢的變化導致保衛(wèi)細胞吸水或失水引起的。解 氣孔是植物與外界進行氣體交換的大門，因此氣孔運動是植物控制水分散失和光合作用CO2供應的重要生理過程。氣孔的開閉即氣孔運動受多種環(huán)境因素的影響，其中主要有：（1）光：氣孔一般是在光下開放，暗中關(guān)閉，光對氣孔運動的調(diào)節(jié)作用與光下保衛(wèi)細胞進行光合作用，降低胞間CO2濃度和產(chǎn)生能量（光合磷酸化）促進保衛(wèi)細胞吸收離子有關(guān)。CAM植物則相反，其氣孔是夜晚開放，白天關(guān)閉。（2）溫度：氣孔只有在一定的溫度范圍內(nèi)才開放，且在此溫度范圍內(nèi)氣孔的開度隨溫度的升高而增大。溫度過高或過低氣孔都有關(guān)閉。（3）CO2濃度：葉片內(nèi)部CO2濃度高時氣孔關(guān)閉，CO2濃度低時氣孔開放。（4）水分：葉片水分狀況顯著影響著氣孔的開閉，當葉片水勢降低（即缺水）時氣孔開度減小或關(guān)閉。水分充足時保衛(wèi)細胞膨壓增大，氣孔開放。（5）風：空氣的流動是通過影響保衛(wèi)細胞水分的丟失而控制
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